用于车辆的电驱动器的飞轮装置以及用于车辆的电驱动器的制作方法

    专利查询2026-07-04  11


    本发明涉及用于车辆的电驱动器的飞轮装置,其具有权利要求1的前序部分的特征。本发明还涉及具有飞轮装置的电驱动器。


    背景技术:

    1、飞轮通常用于变速器中,并且例如当两个从动轴以传动的方式彼此联接时用作超速离合器。当两个轴中的第一轴比第二轴旋转得更快时,飞轮执行超速功能,或者例如当第二轴静止且仅有第一轴旋转时,飞轮执行断开联接功能。

    2、文献us 7,296,668 b2中示出了对应飞轮的示例,该文献是最接近的现有技术。该文献公开了一种飞轮,该飞轮具有带有斜坡的第一环和在其上运行的第二环,其中,阻挡本体布置在第二环上并且利用弹簧相对于第一环偏置。


    技术实现思路

    1、本发明的目的是提供一种能够以成本有效的方式生产的用于电驱动器的飞轮装置。该目的通过具有权利要求1的特征的飞轮装置和具有权利要求10的特征的电驱动器来实现。本发明的优选的或有利的实施方式由从属权利要求、以下描述和附图得出。

    2、本发明涉及一种飞轮装置,该飞轮装置特别适用于和/或设计成用于车辆的电驱动器。特别地,车辆被设计为肌肉动力车辆和/或肌肉动力自行车。电驱动器特别优选地被设计为自行车上的毂驱动器并且用于支承骑乘者。

    3、飞轮装置具有第一盘,其中,第一盘具有多个形状配合接纳部。形状配合接纳部优选地形成为贯通开口。在本发明的替代性实施方式中,形状配合接纳部也可以被实现为凹部。形状配合接纳部优选地围绕飞轮装置的主旋转轴线布置在共用节圆上、特别地以规则分布的方式布置在共用节圆上。

    4、此外,飞轮装置具有第二盘。根据本发明,第二盘具有多个刚性的、特别是不可移动的和/或非簧载的形状配合构件。形状配合构件优选地围绕飞轮装置的主旋转轴线布置在共用节圆上、特别地以规则分布的方式布置在共用节圆上。形状配合构件可以接合在形状配合接纳部中。

    5、第一盘和第二盘可以绕主旋转轴线在周向方向上相对于彼此旋转。当第二盘在阻挡方向上超越和/或驱动第一盘时,飞轮装置处于阻挡状态,并且第二盘在阻挡方向上与阻挡构件一起压靠形状配合接纳部。当第二盘在周向方向上相对于第一盘后退时,飞轮装置处于飞轮状态,并且第二盘与阻挡构件一起在飞轮方向上抵靠形状配合接纳部移动。

    6、因此,当第一盘比第二盘旋转得更快或者当第一盘旋转而第二盘静止时,飞轮装置可以执行超速功能和/或断开联接功能。

    7、飞轮装置具有壳体和弹簧装置,其中,盘中的一个盘以在旋转方面固定的方式布置在壳体中,而另一个盘以可旋转的方式布置在壳体中、特别地以可绕主旋转轴线旋转的方式布置在壳体中。弹簧装置使在旋转方面固定的盘在轴向方向上抵靠可旋转盘偏置。特别地,在旋转方面固定的盘整体上通过弹簧装置移位。在旋转方面固定的盘布置成能够在壳体中沿轴向方向移位。

    8、弹簧装置特别地被设计为作用在在旋转方面固定的盘与壳体之间的压缩弹簧。例如,弹簧装置可以构造为盘簧。弹簧装置可以被设计为一件式弹簧装置。替代性地,弹簧装置可以由单独的弹簧形成。替代性地,弹簧装置可以被设计为拉伸弹簧,拉伸弹簧使在旋转方面固定的盘抵靠在旋转方面固定的盘偏置。

    9、本发明的一个考虑是,现有技术中的阻挡本体各自单独地弹簧加载,并且因此也单独地接合在斜坡轮廓中。相反,本发明提出的是,形状配合构件被设计成在第二盘上是刚性的、特别地是不可移动的,并且弹簧装置可以使在旋转方面固定的盘整体在轴向方向上偏置、特别地移位,从而可以省去多个以可移动的方式安装的单独的阻挡本体。相反,在旋转方面固定的盘整体偏置,这样由于零件减少而节省了成本并且在简化飞轮装置的安装方面提供了优点。

    10、在优选的具体实施方式中,壳体、第一盘、第二盘和弹簧装置的布置被设计为结构单元。第一盘具有作为形状配合接纳部的形状配合凹部(斜坡结构),其也可以可选地直接设置有用于轴-毂连接的毂。因此第一盘可以相对于壳体旋转。第二盘设置有作为形状配合构件的突出部或反向斜坡,其以形状配合的方式对应于形状配合凹部。第二盘以抵抗扭矩但可轴向移位的方式连接至壳体。壳体可选地以在旋转方面固定的方式与外壳、另一轴等相关联。作为弹簧装置的一个或多个弹簧轴向地抵靠壳体支承并且抵靠第一盘偏置。

    11、在本发明的优选的结构实施方式中,形状配合构件一体地形成在第二盘中。特别地,形状配合构件由第二盘的共用基础材料和/或由一种材料、特别是作为成形部段的一种材料一体地制成。这种结构改进确保了不必制造大量的形状配合构件,也不必随后将大量的形状配合构件安装在第二盘上。相反,形状配合构件与第二盘一体地制造。这种结构设计进一步节省了关于各个零件的成本,并且在飞轮装置的安装期间带来了其他优点。

    12、在本发明的优选实施方式中,第二盘被设计为成形的金属片部件。替代性地或附加地,形状配合构件被设计为第二盘中的成形部段、特别地被设计为成形的金属片部件。以这种方式,多个形状配合构件可以在一个单个成形步骤中同时成本有效地整体制造并且以高位置精度和低公差布置在第二盘上。

    13、在本发明的优选结构实施方式中,形状配合构件各自在阻挡方向上配备有阻挡部段并且形状配合接纳部具有对应的阻挡轮廓。例如,阻挡部段可以被设计为相对于主旋转轴线垂直于径向平面延伸且在径向方向上延伸的接触表面,并且作为阻挡轮廓的形状配合接纳部可以具有在与阻挡轮廓相同的平面中延伸的阻挡表面。阻挡部段在阻挡方向上抵靠阻挡轮廓形状配合地支承,以实现阻挡状态。

    14、替代性地或附加地,形状配合构件各自在飞轮方向上具有斜坡部段,该斜坡部段被设计成在第二盘的飞轮方向上下倾。形状配合接纳部各自具有斜坡轮廓,该斜坡轮廓被设计成在斜坡部段的飞轮方向上上升,使得斜坡部段可以沿飞轮方向在斜坡轮廓上向下和/或向上滑动,并且在第一盘与第二盘之间产生和/或增加轴向距离。

    15、在本发明的优选改进中,可旋转盘滑动地安装在壳体中。滑动轴承装置确保不需要额外的部件、例如滚动轴承装置。特别优选地,可旋转盘在轴向方向上滑动地安装在壳体中和/或壳体上。在径向方向上,可旋转盘优选地被设计成具有与壳体间隔开的外圆周,使得不会发生摩擦。

    16、特别优选的是,可旋转盘具有用于轴-毂连接的毂部段。该毂部段被设计成用于连接至踏板曲轴和/或输出齿轮。这种进一步的改进还支持保持飞轮装置的各个单独部件的数目尽可能少的目标,并且因此使飞轮装置作为整体成本有效并且易于组装。

    17、在本发明的另一优选的实施方式中,壳体具有外齿系统。例如,外齿系统可以安装在壳体上。然而,优选的是,外齿系统结合到壳体中使得不需要额外的部件,并且进一步开发了成本有效的设计。

    18、在优选的结构实施方式中,第一盘被设计为可旋转的斜坡盘并且/或者第二盘被设计为在旋转方面固定但可轴向移位的压力盘。

    19、在本发明的优选改进中,飞轮装置具有切换套筒,其中,该切换套筒相对于主旋转轴线同轴布置。切换套筒被设计成使在旋转方面固定的盘在轴向方向上移位,特别地使得形状配合构件在轴向方向上从形状配合接纳部中拉出,使得两个盘之间的接合被释放。切换套筒使得可以实现可切换的飞轮装置。

    20、本发明还涉及具有权利要求10的特征的用于车辆的电驱动器。电驱动器具有用于产生驱动扭矩的电动马达、用于转换驱动扭矩的变速器和用于引入踏板扭矩的踏板曲轴。变速器联接至用于输出驱动扭矩或经转换的驱动扭矩的驱动齿轮,其中,驱动齿轮相对于踏板曲轴同轴布置并且经由飞轮装置以传动的方式连接至踏板曲轴,其中飞轮装置如前所述地设计。在该实施方式中,车辆可以可选地仅由肌肉动力驱动,其中,飞轮装置在飞轮状态下执行断开联接功能。如果踏板曲轴的速度由于引入的踏板扭矩而比驱动齿轮旋转得更快,则飞轮装置还可以在飞轮状态下执行超速功能。只要驱动齿轮比踏板曲轴旋转得更快或以相同的速度旋转,飞轮装置就处于阻挡状态,并且经转换的驱动扭矩被传递至踏板曲轴和/或输出齿轮。


    技术特征:

    1.一种用于车辆(23)的电驱动器(22)的飞轮装置(1),

    2.根据权利要求1所述的飞轮装置(1),其特征在于,所述形状配合构件(5)一体地形成在所述第二盘(4)中。

    3.根据权利要求1或2所述的飞轮装置(1),其特征在于,所述第二盘(4)被设计为成形的金属片部件并且/或者所述形状配合构件(5)被设计为成形部段。

    4.根据前述权利要求中的任一项所述的飞轮装置(1),其特征在于,所述形状配合构件(5)各自在所述阻挡方向上具有阻挡部段(12)并且所述形状配合接纳部(3)各自具有阻挡轮廓(14),其中,所述阻挡部段(12)在所述阻挡方向上以形状配合的方式接合在所述阻挡轮廓(14)中,并且/或者所述形状配合构件(5)各自在所述飞轮方向上具有斜坡部段(13)并且所述形状配合接纳部(3)各自具有斜坡轮廓(15),其中,所述斜坡部段(13)能够沿所述飞轮方向在所述斜坡轮廓(15)上滑动。

    5.根据前述权利要求中的任一项所述的飞轮装置(1),其特征在于,所述可旋转盘滑动地安装在所述壳体(6)中。

    6.根据前述权利要求中的任一项所述的飞轮装置(1),其特征在于,所述可旋转盘包括用于轴-毂连接的毂部段(17)。

    7.根据前述权利要求中的任一项所述的飞轮装置(1),其特征在于,所述壳体(6)包括外齿系统。

    8.根据前述权利要求中的任一项所述的飞轮装置(1),其特征在于,所述第一盘(2)被设计为可旋转的斜坡盘并且/或者所述第二盘(4)被设计为在旋转方面固定的压力盘。

    9.根据前述权利要求中的任一项所述的飞轮装置(1),其特征在于,所述飞轮装置具有切换套筒,其中,所述切换套筒被设计成使所述在旋转方面固定的盘在所述轴向方向上移位。

    10.一种用于车辆(23)的电驱动器(22),其特征在于,所述电驱动器具有用于产生驱动扭矩的电动马达(24)、用于转换所述驱动扭矩的变速器(25)和用于引入踏板扭矩的踏板曲轴(27),以及驱动齿轮(26)和根据前述权利要求中的任一项所述的飞轮装置(1),其中,所述驱动齿轮(26)相对于所述踏板曲轴(27)同轴布置并且经由所述飞轮装置(1)以传动的方式连接至所述踏板曲轴(27)。


    技术总结
    飞轮通常用于变速器中,并且例如当两个从动轴彼此齿轮联接时用作超速离合器。本发明涉及一种用于车辆(23)的电驱动器(22)的飞轮装置(1),该飞轮装置包括:第一盘(2),其中,第一盘(2)具有多个形状配合接纳部(3);第二盘(4),其中,第二盘(4)具有多个形状配合构件(5),其中,形状配合构件(5)可以接合在形状配合接纳部(3)中,其中,形状配合构件(5)和形状配合接纳部(3)在阻挡方向上处于阻挡状态并且在飞轮方向上处于飞轮状态;壳体(6);以及弹簧装置(10),其中,盘(2、4)中的一个盘以不可旋转的方式布置在壳体(6)中并且另一个盘以可旋转的方式布置在壳体中,其中,弹簧装置(10)使不可旋转盘在轴向方向上抵靠可旋转盘偏置。

    技术研发人员:亚历山大·雷姆晨
    受保护的技术使用者:舍弗勒技术股份两合公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/11/26
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